Linux驱动开发笔试集锦.doc

Linux驱动开发是构建在操作系统内核之上的程序，用于管理和控制硬件设备，使其能与操作系统交互。在Linux环境下，驱动程序对于系统性能和稳定性至关重要。本文将深入探讨Linux驱动开发的相关知识点，涵盖C语言基础、网络协议、硬件原理以及内核机制。 1. **C语言基础** - **指针分配**：理解指针变量如何分配内存以及如何通过指针操作内存。 - **strcpy函数**：考察其功能，即复制字符串，并强调参数检查，确保目标区域有足够的空间容纳源字符串。 - **二重指针**：处理指向指针的指针，常用于传递函数参数或动态内存管理。 - **++和--运算符**：讨论它们的前置和后置用法，以及对变量值的影响。 - **volatile关键字**：声明变量的值可能会被未知因素改变，如硬件中断。 - **register关键字**：尝试将变量存储在寄存器中，提高访问速度，但编译器可能会忽略此指示。 2. **硬件基础** - **网络**：如子网掩码255.255.254.0对应的主机数量计算，以及物理层的编码方式，如SNAP。 - **栈与队列**：栈是后进先出（LIFO），队列是先进先出（FIFO）的数据结构。 - **Cache**：了解其工作模式，如write-none、write-all、write-through和write-back。 - **NMI中断**：非屏蔽中断，不能被屏蔽，用于处理紧急情况。 - **RISC（精简指令集计算）**：低功耗、高性能、简单的指令集等特点。 - **北桥芯片**：在嵌入式系统中，北桥通常连接CPU、内存和高速扩展总线。 3. **内核机制** - **轮巡任务调度与抢占式任务调度**：轮巡调度按顺序执行任务，抢占式则允许高优先级任务中断低优先级任务。 - **存储器高速缓存**：缓存技术用于加速内存访问，减少主存与CPU之间的通信延迟。 - **中断处理**：分为上半部和下半部，上半部快速响应并保存状态，下半部稍后执行详细处理，允许中断嵌套和优化响应时间。 4. **Linux内核驱动开发** - **内存申请函数**：如kmalloc、vmalloc、malloc等，它们在不同场景下的适用性和区别。 - **IRQ和FIQ中断**：IRQ是常规中断，FIQ是快速中断，处理速度更快，适用于实时性要求高的任务。 - **数据类型**：int*和char*都是指针，但指向不同类型的数据，它们都存储地址，但在内存模型和访问规则上有差异。 - **并发与互斥控制**：通过信号量、自旋锁、互斥锁等机制保证多线程安全访问共享资源。 - **spinlock自旋锁**：当锁被占用时，持有锁的线程会不断循环检查，直到获得锁，适合短时间锁定。 - **任务调度**：Linux内核采用CFS（完全公平调度器）或其他调度策略，根据优先级和等待时间分配CPU时间片。 5. **嵌入式Linux** - **特点与特性**：开源、可定制性强、广泛硬件支持，与Windows CE相比，更灵活且适用于多种嵌入式平台。 - **TTY设备驱动**：涉及串行通信，包括设备文件、缓冲区管理和输入/输出控制。 - **启动优化**：减少初始化脚本、裁剪内核模块、优化文件系统等方法提升启动速度。 - **USB枚举**：设备插入后，USB主机控制器识别设备、枚举设备配置，分配端点并加载驱动程序。 - **时序特性**：如PSRAM、SDRAM、DDR和DDR2的读写时序，涉及预充电、激活、写入和读取等步骤。 - **I2C通信**：CPU通过I2C总线与触摸屏芯片交互，包括发送地址、数据和确认应答的过程。 以上知识点是Linux驱动开发笔试中可能出现的重点内容，理解并掌握这些知识将有助于应对相关面试和开发任务。在实际工作中，Linux驱动开发者需要具备扎实的编程基础、良好的硬件理解能力和深入的内核知识，以确保设备驱动的高效稳定运行。